Файл: Тарасевич Р.М. Методы и средства проверки герметичности узлов, отсеков и систем летательных аппаратов учеб. пособие.pdf

электронагревателем 18 посредством трубопровода и затвора 21 сое­ динен с вакуумной камерой. В систему соединения вакуумного блока с барокамерой включен натекатель 20. Контроль величины вакуума, создаваемого в барокамере, осуществляется при помощи манометри­ ческой лампы 7 и термопарой манометрической лампы 8, соединенных трубопроводом b с вакуумметром б.Течеискатель типа ПТИ-7 16 через вентиль 15, трубопровод 14 и вентиль 13 соединен с барокамерой для определения наличия гелия в ней. Пневмощиток 9 служит для управления пневмоцилиндрами крепления а перемещения подставки.

Гелий из баллона Воздух из сет и

7,7777777777777777

Рис.42.Блок-схема проверки герметичности вакуумным способом в баро­ камере

75

На рис.43 изображена схема применения масс-спѳктрометрического метода с использованием вакуумного способа в барокамере для про­ верки шарообразного баллона 9. В этом случае верхняя часть баро­ камеры 3 снимается краном, и в барокамеру последовательно устанав­ ливается испытуемый объект 9 и верхняя часть крышки. После ее герметизации в барокамере насосами 5 и 7 создается необходимый вакуум, который контролируется манометрическим датчиком 8 и ваку­ умметром 6. В проверяемом объекте создается избыточное давление путем подачи гелия из баллона 10 через трубопровод I I . Оценка не­ герметичности производится при помощи течеискателя ПТИ-7 I , сое­ диненного с барокамерой трубопроводом. Показания течеискателя ПТИ-7 контролируются контрольной гелиевой течью 2, установленной на трубо­ проводах ПТИ-7.

Показания вакуумметра контролируются контрольной гелиевой течью 2 и натекателем 4, установленным на барокамере.

Этот способ проверки герметичности наиболее сложный и дорогой, так как требует вакуумной камеры, комплекта вакуумных насосов.и другого оборудования. Несмотря на это он широко распространен, так

как обеспечивает наиболее высокую чувствительность, порядка тп-8 л-мм р т .с т .

Асек

Взарубежной и отечественной практике известны примеры исполь­

зования барокамер с малым объемом и крупногабаритных, до 500 м3 , для проверки полностью собранных крупногабаритных емкостей и кабин

ЛА.

Высокая стоимость и сложность применения этого способа, а также трудность получения и сохранения высокого вакуума в камерах больших объемов вынудили искать более простые решения. Таким упро­ щенным решением является применение вакуумных присосков и местных разъемных вакуумных камер, которые обеспечивают значительное сни­ жение затрат на специальное оснащение и проведение проверки гер­ метичности, а по чувствительности обеспечивают результаты, близкие к проверке герметичности в барокамерах.

На рис.44 приведена схема вакуумного присоска, состоящего из металлической пластины 2 с уплотненным кольцевым элементом 3, выполненным из резины и приклеенным по периметру к металлической пластине. Внутренняя полость присоска соединяется с вакуумной системой течеискателя через штуцер I , приваренный к пластине.

77

Рис.44. Схема вакуумного присоска

4

Рис.45.Блок-схема проверки герметичности при помощи вакуумного присоска

78

На рис.45 приведена блок-схема проверки герметичности при применении вакуумного присоска. Как видно из схемы, вакуумный присосок I I накладывается на поверхность проверяемой емкости ІО, заполненной пробным веществом - гелием. Включением при помощи соединительного шланга 9 дополнительного механического форвакуумного насоса 12 создается предусмотренный технологическим про­ цессом предварительный вакуум в полости присоска, который контро­ лируется вакуумметром 4 , подключенным через термопарную лампу 6. После отключения форвакуумного насоса открывается вентиль 3, и в результате внутренняя полость присоска соединяется с вакуумной системой течейскателя I при помощи соединительного шланга. При наличии в проверяемом изделии течи пробное вещество - гелий проникает во внутреннюю полость присоска и далее в камеру массспектрометра течеискателя, в котором степень герметичности оце­ нивается по показанию выносного пульта управления 2. Показания стрелочного индикатора выносного пульта предварительно тарируются по показаниям калиброванной эталонной течи 13, подключенной к вакуумной системе течеискателя.

Подключение присоска и переключение системы проверки гер­ метичности осуществляется при помощи вентилей 5,7,8,14,15 и 16. Последовательным постепенным перемещением присоска производится проверка герметичности всей внешней поверхности емкости.

Контроль герметичности с использованием местных разъемных вакуумных камер применяется для оценки суммарной негерметичности разъемных и неразъемных кольцевых соединений трубопроводов,силь­ фонов, герметичных выводов тяг управления и т .д . Этот способ можно применить для проверки герметичности практически любых диаметров таких соединений,на наружную сторону которых можно установить местную разъемную вакуумную камеру,а внутри коммуникации создать избыточное давление контрольного вещества-гелия. В этом случае местная разъемная вакуумная камера образует герметичный замкнутый объем, создаваемый двумя ее половинками вокруг контролируемого стыка.

Как видно из, рис.46, корпус камеры 2 выполнен из металла, по периметру половин корпуса выфрезерованы прямоугольные пазы, в которые на клею установлены резиновые прокладки 4. Внутренняя полость вакуумной камеры соединяется с вакуумной системой через штуцер 3.

79

Рис.46.Схема местной разъемной вакуумной камеры

Блок-схема проверки герметичности при помощи местных разъем­ ных вакуумных камер (п оз.16,18,20) изображена на рис.47.

Как видно из схемы, проверка трех разъемов изделий 17,19,21, на которые соответственно установлены местные разъемные вакуумные камеры 16,18,20, производится одновременно или последовательно.

Камеры при помощи шлангов 13,14 и 15 и вентилей 10,I I и 12 сое­ диняются с коллектором 9. После заполнения проверяемых изделий пробным веществом (гелием) включают форвакуумный механический насос 26 и производят предварительное откачивание воздуха. При достижении предусмотренного технологическим процессом вакуума отключают форвакуумный насос, открывают вентиль 3 течеискателя 1} соединяют при помощи шланга 28 внутренние полости вакуумных камер с масс-опѳктрометричѳской камерой течеискателя. При этом достиг­ нутый вакуум контролируется вакуумметром 4 »подключенным через лам­

Показания стрелочного индикатора выносного пульта предвари-

•тѳльно тарируется по показаниям калиброванной эталонной течи 23, подключенной к вакуумной системе течеискателя. Необходимые пере­ ключения системы производятся при помбщи вентилей 5,7,8,22,24,25

80

IB

Рио.47. Блок-схема проверки герметичности при помощи местных разъемных ваку­ умных камер

и 27. Обнаружив течь при одновременной проверке герметичности трех разъемов, последовательным отключением двух разъемов устанавливают негерметичный разъем.

3. Способ при атмосферном давлении (или способ щупа). Изде заполняется гелием, или смесью гелия с воздухом, или азотом, и в нем создается давление, предусмотренное в технологической инструк­ ции. Перемещая щуп течѳискателя ПТИ-7 вдоль всех швов, по показа­ ниям выносного прибора определяют места течи и их размер. Этот способ не исключает применения накопления для повышения его чувст­ вительности. В этом случае все швы проверяемого изделия оклеивают­ ся лентой по всей длине шва или отдельными отрезками в Г-2 м. По прошествии заданного времени накопления под лентой гелиевой смеси ленту прокалывают иглой Лыоера, закрепленной на щупе, и опреде­ ляют наличие и количество гелия под лентой, т .е . размер течи. Практически время накопления колеблется в пределах от 15 мин. до

тельный колпачок.

На рис.48 изображена блок-схема проверки герметичности спо­ собом при атмосферном давлении. Как видно из рисунка, на изделии 10 установлен предохранительный клапан 13 и оно заполняется смесью воздуха и гелия. Давление смеси газа внутри изделия контролируется манометром 5, а чувствительность течеискателя - калиброванной течью II с манометром 6, включаемым в сеть тѳчеискателя при помощи вентиля 7.

Течеискатель I с выносным прибором 2 соединен переходником 3 последовательно с паровоздушным насосом 9 и с механическим насосом 12. К переходнику подсоединен через вакуумный шланг 4 щуп 8 . При применении накопления сварной шов 14 оклеивается лентой 16. По прошествии времени накопления иглой Льюера 15, установленной на щупе 8, прокалывают ленту и определяют наличие гелия, т .е . степень герметичности.

На рис.49 показано применение масс-спектрометрического метода, способа при атмосферном давлении (способ щупа) при проверке герме­ тичности объекта 8 типа бак. Б этом случае течеискатель I через четверник 5 с грибком соединен последовательно с пароструйным насосом 12 и с механическим насосом 2 .К четвернику при помощи шлан­ га 6 подсоединен щуп 9. Манометрический датчик 3 установлен на

82

Рис.48.Блок-схема проверки герметичности способом при атмос­

ферном давлении (способ щупа)

83

четвернике я соединен шнуром с вакуумометром 4. На -четверняке установлена также контрольная гелиевая течь I I с' зажимом 10 для отключения контрольной течи. При помощи манометра 7 контролируется давление внутри объекта 8.

13.Статический и динамические режимы проверки герметич­ ности при применении масо-спектрометрического метода

При всех трех способах осуществления масс-спектрометрического метода, описанных в предыдущей главе, возможны статический и дина­ мический режимы проверки герметичности.

При проверке герметичности в статическом режиме вакуумная система течеискателя соединяется с внутренней полостью емкости проверяемого изделия, с ее частью или о окружающей изделие средой только после того, как внешние источники вакуумирования, увеличе­ ния давления и подачи пробного газа отключены. При этом проверяе­ мая поверхность емкости не изменяется. Таким образом, состояние окружающей воздушной среды или среды внутри проверяемого изделия по величине давления, составу контрольного и пробного газа не за­ висит от внешних факторов, т .е . находится в статическом (неизме­ няемом, неподвижном) состоянии. В этом случае изменение состава и состояния воздушной среды возможно только в зависимости от опре­ деленных свойств (внутренних факторов) самого проверяемого изде­ лия (негерметичность, газовыделение и т . д . ) , которые при проверке герметичности и являются искомыми.

При проверке герметичности в динамическом режиме вакуумная

внутри проверяемого изделия,по величине давления, составу контроль­ ного и пробного газа зависит от внешних факторов, т .е . находится в динамическом (измендрмом) состоянии. В этом случае изменение состава и состояния воздушной среды возможно в зависимости от определенных свойств (внутренних факторов) самого проверяемого изделия (негерметичность, газовыделение и т .д .) , которые при про­ верке являются искомыми, но и одновременно от внешних источников (факторов), меняющих давление, состав пробного газа и т .д .

Статический режим при всех остальных равных условиях обладает более высокой чувствительностью и объективностью, так как весь

85